KR100482689B1

KR100482689B1 - 에이티엠 기반 엠피엘에스-엘이알 시스템 및 그의 연결설정 방법

Info

Publication number: KR100482689B1
Application number: KR10-2002-0066599A
Authority: KR
Inventors: 김영궁
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2005-04-14
Also published as: KR20040038991A

Abstract

본 발명은 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 MPLS(Multi Protocol Label Switching)-LER(Label Edge Router) 시스템에서 IP(Internet Protocol)/MPLS 패킷 전송을 위한 연결 설정에 있어서 해당 IP/MPLS 패킷을 전송하기 위해 필요한 시스템 내부의 연결 개수를 감소시킬 수 있도록 한 FE(Forwarding Engine)의 정합 구조 및 이에 따른 연결 설정 방법에 관한 것으로, IP 장비 또는 LSR(Label Switching Router)과의 정합을 수행하여 ATM 트래픽을 처리하는 다수 개의 LIM(Line Interface Module)과, ATM 셀들을 수신받아 적정한 출력포트로 스위칭하는 스위치 패브릭과, 상기 스위치 패브릭을 통해 IP 또는 MPLS 패킷을 수신받아 포워딩 기능을 수행하여 상기 각 LIM을 통해 목적지로 전송하는 다수 개의 출력 FE(Forwarding Engine)를 구비하는 ATM 기반 MPLS-LER 시스템에 있어서, 다수 개의 입력 FE를 더 포함하여 상기 각 LIM을 통해 수신된 IP 또는 MPLS 패킷을 상기 출력 FE로 송신하기 위해서 상기 스위치 패브릭에서 사용할 미리 정해진 라우팅 태그를 상기 ATM 셀에 부착하여 상기 스위치 패브릭으로 전송하는 것을 특징으로 함으로써, 필요한 스위치 내부의 연결 개수가 필요한 연결 개수로 한정해 시스템 내부적으로 추가적인 연결을 필요로 하지 않아 LIM(Line Interface Module)이 제공하는 만큼의 연결을 모두 제공할 수 있으며, 전체적인 연결의 개수가 종래의 기술에서 필요한 연결에 비해 FE의 개수 배만큼 감소하므로 연결의 유지 보수가 간단해 질 수 있으며, 기본적으로 미리 설정되어 있는 연결 외에 새로 추가되는 IP 장비나 LSP를 위한 연결 설정 시에도 모두 FE단에서 한정하도록 함으로써, 간단하고 빠르게 연결 설정을 수행할 수 있다.

Description

에이티엠 기반 엠피엘에스-엘이알 시스템 및 그의 연결 설정 방법 {ATM Based MPLS-LER System and Method for Setting Connection thereof}

본 발명은 ATM 기반 MPLS-LER 시스템 및 그의 연결 설정 방법에 관한 것으로, 특히 LER 역할을 수행하는 ATM 기반의 MPLS 시스템에서 IP/MPLS 패킷 전송을 위한 연결 설정에 있어서 해당 IP/MPLS 패킷을 전송하기 위해 필요한 시스템 내부의 연결 개수를 감소시킬 수 있도록 한 FE의 정합 구조 및 이에 따른 연결 설정 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 인터넷 사용자의 증가와 이에 따른 인터넷 트래픽 증가는 현재의 인터넷 서비스의 질을 현저히 떨어드리고 있다. 인터넷 서비스의 질을 위협하는 트래픽의 증가는 단순히 사용자의 증가뿐만 아니라, 인터넷을 통한 응용 서비스 유형의 변화에 의해서도 기인하고 있으며, 이러한 추세는 점점 더 심화되고 있다.

이렇게 한계에 도달한 기존의 인터넷 백본 망의 트래픽 전송 능력을 향상시키기 위해서 새로운 여러 기술이 등장하게 되었는데, 특히 계층 2 스위칭 기술과 계층 3 라우팅 기술을 적절히 접목하여 백본 망의 성능을 향상시킬 수 있는 기술이 각광을 받게 되었으며, 여러 장비 업체에서 독자적인 연구 및 제품 개발을 수행하게 되었다.

그러나, 인터넷 백본 망에서 이러한 기술이 사용되기 위해서는 표준화가 필요하게 되었으며, 이에 따라 IETF의 정식 워킹 그룹(Working Group)으로서 MPLS 워킹 그룹이 결성되어 MPLS 기술에 대한 전반적인 표준화 작업이 진행되고 있다.

해당 MPLS 기술에 의한 ATM 기반의 MPLS 망에서 LER로 사용되기 위해서는 기존의 ATM 교환기 시스템에 부가적으로 소프트웨어(Software) 기능 및 하드웨어(Hardware) 기능이 추가되어야 한다.

즉, 해당 소프트웨어적으로는 TCP(Transmission Control Protocol)/IP, 라우팅 프로토콜(Routing Protocol), MPLS 시그널링 프로토콜(Signaling Protocol) 등의 각종 IP/MPLS 제어 소프트웨어가 필요하며, 해당 하드웨어적으로는 해당 IP/MPLS 제어 소프트웨어가 탑재될 수 있는 프로세서 보드(Processor Board), IP/MPLS 패킷 처리를 수행할 수 있는 FE 보드, ATM 셀(Cell)의 뒤섞임을 방지하기 위한 MG(Merging) 보드 등이 필요하다.

이러한 ATM 기반의 MPLS 망에서의 LER 구조는 도 1에 도시된 바와 같은데, 다수 개의 IP측 LIM(11-1, 11-2)와, 다수 개의 IP측 FE(12-1, 12-2)와, 다수 개의 IP측 MG(13-1, 13-2)와, ATM 제어 보드(14)와, IP/MPLS 제어 보드(15)와, 스위치 패브릭(16)과, 다수 개의 LSR측 FE(17-1, 17-2)와, 다수 개의 LSR측 MG(18-1, 18-2)와, 다수 개의 LSR측 LIM(19-1, 19-2)을 포함하여 이루어져 있다. 여기서, 해당 FE(12-1, 12-2, 17-1, 17-2)와 IP/MPLS 제어 보드(15)는 IP 또는 MPLS를 위해 추가된 모듈이며, 나머지 모듈은 일반적인 ATM 교환기의 구조를 그대로 사용하고 있다.

상기 LIM(11-1, 11-2, 19-1, 19-2)는 ATM 트래픽을 처리하는 보드로, 입출력 포트를 포함하며, 외부의 링크(Link) 또는 라인(Line)과의 정합 기능을 수행한다.

상기 FE(12-1, 12-2, 17-1, 17-2)는 IP 또는 MPLS 패킷을 해당 목적지로 전송하기 위해 계층 3 포워딩(Layer 3 Forwarding) 기능을 수행하는 블록으로, ATM 셀을 조립하여 계층 3 패킷을 구성하고 해당 계층 3 패킷을 다시 ATM 셀 형태로 분리하여 전송하도록 하기 위한 SAR(Segmentation and Reassembly) 기능을 포함하며, 보통 입력 단에 장착되어진다.

상기 MG(13-1, 13-2, 18-1, 18-2)는 상기 각 FE(12-1, 12-2, 17-1, 17-2)로부터 전송된 ATM 셀이 상기 스위치 패브릭(16)을 통해 전송될 때에 동일한 ATM 연결을 통해 전송됨으로써 생길 수 있는 셀 뒤섞임(Interleaving) 문제를 해결하기 위한 블록으로, 보통 출력 단에 장착되어진다. 그러나, 상기 MG(13-1, 13-2, 18-1, 18-2)는 셀 단위로 뒤섞임 방지를 위한 머징(Merging) 기능만을 수행하기 때문에, 패킷 단위의 데이터 처리는 수행할 수 없다.

상기 ATM 제어 보드(14)는 ATM 셀과 관련하여 호 처리, 연결 제어, 유지 보수, 과금 및 통계 등과 관련된 소프트웨어가 수행되는 블록이다.

상기 IP/MPLS 제어 보드(15)는 TCP/IP 프로토콜 스택(Protocol Stack), 라우팅 정보 관리를 위한 라우팅 프로토콜 및 LSP 제어를 위한 LDP(Label Distribution Protocol) 등의 시그널링 프로토콜을 포함한 각종 소프트웨어가 탑재되어 LER 제어 기능을 수행하는 블록이다.

상기 스위치 패브릭(16)은 상기 각 FE(12-1, 12-2, 17-1, 17-2)로부터 전송되는 입력 ATM 셀을 상기 각 MG(13-1, 13-2, 18-1, 18-2)를 통해 적정한 출력포트로 스위칭하여 전송해 주는 보드이다.

상술한 바와 같이 구성된 종래 ATM 기반의 MPLS-LER 시스템에서 IP/MPLS 패킷 처리를 위한 교환기 연결 설정 구조를 예를 들어 살펴보면 다음과 같다.

첫 번째로, 라우터(Router)를 포함하는 IP 장비와 연결하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 MPLS 망과 접속하는 IP 장비와 IP 패킷을 송수신하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

먼저, IP 장비로부터 수신되는 IP 패킷을 IP측 LIM(11-1)에서 ATM 트래픽을 처리하여 IP측 FE(12-1)로 송신할 수 있도록 연결을 설정하며, 해당 IP측 FE(12-1)에서 포워딩 기능을 수행한 후에 스위치 패브릭(16)을 통해 IP/MPLS 제어 보드(15)로 송신할 수 있도록 연결을 설정한다.

그리고, 상기 IP/MPLS 제어 보드(15)에 의한 LER 제어에 의해 ATM 셀이 상기 스위치 패브릭(16)을 통해 IP측 MG(13-1)에 전송되고, 해당 IP측 MG(13-1)에서 셀 뒤섞임을 방지하기 위한 머징 기능을 수행한 후에, 상기 IP측 LIM(11-1)을 통해 IP 장비로 송신할 수 있는 VC(Virtual Channel) 머징 연결을 설정한다.

그리고, 다른 모든 FE(12-1, 12-2, 17-1, 17-2)로부터 전송되는 ATM 셀이 상기 스위치 패브릭(16)을 통해 상기 IP측 MG(13-1)에 수신되고 상기 IP측 MG(13-1)에서 셀 뒤섞임을 방지하기 위한 머징 기능을 수행한 후에 상기 IP측 LIM(11-1)을 통해 IP 장비로 송신할 수 있는 VC 머징 연결을 설정하는데, 이때 시스템에 장착되어 있는 모든 FE(12-1, 12-2, 17-1, 17-2)에 대해 연결 설정을 수행해야 한다.

만약, 또 다른 IP 장비를 해당 시스템에 부착하려고 하는 경우에는, 상술한 바와 같은 모든 연결을 새로운 IP 장비에 대해 모두 설정해 주어야 한다. 즉, 해당 시스템에 연결되는 라우터의 개수만큼 모든 FE(12-1, 12-2, 17-1, 17-2)에 대해 동일하게 머징해야 하는 라인의 수가 발생하게 된다.

두 번째로, LSR과의 제어 메시지 전송을 위한 연결을 수행하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 MPLS 망의 LSR과 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 송수신하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

상기 IP/MPLS 제어 보드(15)에 의한 LER 제어에 의해 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 상기 스위치 패브릭(16)을 통해 LSR측 MG(18-1)를 거쳐 상기 LSR측 LIM(19-1)을 통해 LSR로 송신할 수 있는 연결을 설정한다.

그리고, 상기 LSR로부터 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 상기 LSR측 LIM(19-1)을 통해 LSR측 FE(17-1)에서 수신받아 포워딩 기능을 수행한 후에, 상기 스위치 패브릭(16)을 통해 상기 IP/MPLS 제어 보드(15)로 송신할 수 있도록 연결을 설정한다.

세 번째로, MPLS 패킷 송신을 위한 LSP 연결을 수행하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 MPLS 망의 LSR로 ATM 셀 형태의 MPLS 패킷을 송신하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

ATM 셀 형태의 MPLS 패킷을 상기 IP측 FE(12-1)에서 수신받아 포워딩 기능을 수행한 후에, 상기 스위치 패브릭(16)을 통해 상기 LSR측 MG(18-1)로 전송하게 된다.

그리고, 상기 LSR측 MG(18-1)에서 셀 뒤섞임을 방지하기 위한 머징 기능을 수행한 후에, 상기 LSR측 LIM(19-1)을 통해 LSR로 송신할 수 있는 연결을 설정하는데, 이때 시스템에 장착되어 있는 모든 FE(12-1, 12-2, 17-1, 17-2)에 대해 VC 머징 연결 설정을 수행해야 한다.

네 번째로, MPLS 패킷 수신을 위한 LSP 연결을 수행하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 MPLS 망의 LSR로부터 ATM 셀 형태의 MPLS 패킷을 수신하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

LSR로부터 수신되는 ATM 셀 형태의 MPLS 패킷을 상기 LSR측 LIM(19-1)에서 ATM 트래픽을 처리하여 상기 LSR측 FE(17-1)로 송신할 수 있도록 연결을 설정한다.

상술한 바와 같이, ATM 기반 MPLS-LER 시스템에서의 연결 설정 방법은 IP 장비가 하나 부착될 때마다 또는 MPLS 망으로 향하는 LSP가 하나 생성될 때마다 모든 FE에 대해 스위치 패브릭, MG, LIM 및 IP 장비, 또는 스위치 패브릭, MG, LIM 및 LSR간의 시스템 내부의 머징 연결을 설정해야 하므로, 해당 연결해야 하는 IP 장비 또는 LSP의 개수가 증가할수록 필요한 스위치 내부의 연결 개수가 필요한 연결 개수에 FE의 개수를 곱한 개수 배만큼 늘어나게 된다. 예를 들어, 필요한 연결 개수가 'M'이고 FE의 개수가 'N'이면, 해당 필요한 스위치 내부의 연결 개수는 'M×N' 배가 된다.

다시 말해서, 새로운 IP 장비 또는 LSP를 위해 연결을 설정할 경우에 모든 FE로부터 MG 보드로의 내부 연결을 개별적으로 설정해야 하므로, 해당 연결해야 하는 IP 장비 또는 LSP가 조금만 증가해도 시스템 내부 연결의 개수가 너무 많아져 해당 연결을 관리하기가 매우 어려우며, 시스템의 연결 개수 제한을 초과하게 되는 경우가 발생할 우려가 많은 문제점이 있었다.

전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 ATM 기반 MPLS-LER 시스템에서 IP/MPLS 패킷 전송을 위한 연결 설정을 수행함에 있어서, 해당 IP/MPLS 패킷을 전송하기 위해 필요한 시스템 내부의 연결 개수를 감소시킬 수 있도록 한 FE의 정합 구조 및 이에 따른 연결 설정 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 ATM 기반 MPLS-LER 시스템에서 미리 설정된 내부 연결을 활용하여 추가적인 IP 장비 또는 LSP를 위한 연결 설정에 적용해 서로 그 연결을 공유하여 사용할 수 있도록 함으로써, 필요한 스위치 내부의 연결 개수가 필요한 연결 개수로 한정해 시스템 내부적으로 추가적인 연결을 필요로 하지 않아 LIM이 제공하는 만큼의 연결을 모두 제공할 수 있으며, 전체적인 연결의 개수가 종래의 기술에서 필요한 연결에 비해 FE의 개수 배만큼 감소하므로 연결의 유지 보수가 간단해 지도록 하는데, 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 ATM 기반 MPLS-LER 시스템에서 기본적으로 미리 설정되어 있는 연결 외에 새로 추가되는 IP 장비나 LSP를 위한 연결 설정 시에도 모두 FE단에서 한정하도록 함으로써, 간단하고 빠르게 연결 설정을 수행할 수 있도록 하는데, 그 목적이 있다.

삭제

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 ATM 기반 MPLS-LER 시스템은 IP 장비 또는 LSR과의 정합을 수행하여 ATM 트래픽을 처리하는 다수 개의 LIM과, ATM 셀들을 수신받아 적정한 출력포트로 스위칭하는 스위치 패브릭과, 상기 스위치 패브릭을 통해 IP 또는 MPLS 패킷을 수신받아 포워딩 기능을 수행하여 상기 각 LIM을 통해 목적지로 전송하는 다수 개의 출력 FE를 구비하는 ATM 기반 MPLS-LER 시스템에 있어서, 상기 각 LIM을 통해 수신된 IP 또는 MPLS 패킷을 상기 출력 FE로 송신하기 위해서 상기 스위치 패브릭에서 사용할 미리 정해진 라우팅 태그를 상기 ATM 셀에 부착하여 상기 스위치 패브릭으로 전송하는 다수 개의 입력 FE를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 ATM 기반 MPLS-LER 시스템의 연결 설정 방법은 IP/MPLS 패킷을 스위치 패브릭을 통해 전송하기 위해 시스템에 장착된 모든 입력 및 출력 FE간의 전송에 필요한 라우팅 태그를 미리 설정하는 과정과; 상기 스위치 패브릭을 통해 상기 FE와 IP/MPLS 제어 보드간에 제어 메시지를 송수신하기 위한 연결을 미리 설정하는 과정과; IP 장비 또는 LSP를 위한 연결 설정 시에 상기 FE간의 전송에 필요한 라우팅 태그 부착에 의한 패킷 전송 방식을 이용하고 상기 FE와 IP/MPLS 제어 보드간의 연결을 공유하여 상기 IP/MPLS 패킷을 처리하기 위한 연결을 설정하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 FE간의 연결은 별도로 구성할 필요 없이 상기 입력 FE들에서 IP/MPLS 패킷을 수신받아 포워딩 기능을 수행한 후에 상기 스위치 패브릭을 통해 상기 출력 FE들로 전송할 수 있도록 미리 정해진 스위치 패브릭 라우팅 태그를 ATM 셀에 부착하여 상기 스위치 패브릭에 전달하도록 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 FE와 IP/MPLS 제어 보드간의 연결은 상기 입력 FE들에서 제어 메시지를 수신받아 상기 스위치 패브릭을 통해 상기 IP/MPLS 제어 보드로 전송할 수 있도록 설정함과 동시에, 상기 IP/MPLS 제어 보드의 LER 제어에 의해 제어 메시지를 상기 스위치 패브릭을 통해 상기 출력 FE들로 전송할 수 있도록 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 IP/MPLS 패킷 처리를 위한 연결 설정 과정은 상기 IP 장비와의 연결 시에 상기 FE간의 전송에 필요한 라우팅 태그 부착에 의한 패킷 전송 방식을 이용하고 FE와 IP/MPLS 제어 보드간의 연결을 공유하여 설정하는 단계와; 상기 IP 장비로부터 수신되는 IP 패킷을 IP측 LIM을 거쳐 상기 IP측 입력 FE로 전송하기 위한 연결을 설정하는 단계와; 상기 IP측 출력 FE를 통해 수신되는 IP 패킷을 상기 IP측 LIM을 거쳐 상기 IP 장비로 전송하기 위한 연결을 설정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

삭제

더욱이 바람직하게는, 상기 IP/MPLS 패킷 처리를 위한 연결 설정 과정은 MPLS 패킷 송신을 위한 LSP 연결 시에 상기 FE간의 전송에 필요한 라우팅 태그 부착에 의한 패킷 전송 방식을 이용하여 설정하는 단계와; 상기 LSR측 출력 FE로부터 수신되는 MPLS 패킷을 LSR측 LIM을 거쳐 LSR로 전송하기 위한 연결을 설정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 ATM 기반 MPLS-LER 시스템의 출력 단에 장착되어 VC 머징 기능을 수행하는 MG 보드 대신에 IP/MPLS 패킷 처리 기능을 수행하는 FE 보드를 출력 단에 장착해 준다.

이에, 해당 IP/MPLS 패킷이 입력되면, 입력 FE에서는 IP 헤더(Header) 또는 MPLS 라벨(Label) 룩업(Look-up) 기능을 수행하여 해당 IP/MPLS 패킷을 어떤 출력 FE로 전달해야 할지를 결정하며, 전달될 출력 FE가 결정되면 넥스트 홉(Next Hop) 장치에 연결된 출력 FE로 전달하기 위한 스위치 라우팅 태그 값을 찾는다.

이 때, 해당 IP/MPLS 패킷은 ATM 셀로 분해된 후에, 해당 분해된 각 ATM 셀에 스위치 패브릭에서 참조할 라우팅 태그를 부착시켜 해당 스위치 패브릭으로 전달해 주는데, 예를 들어 라우팅 태그에 대한 정보를 포함하는 11(Byte)의 헤더를 53(Byte)의 ATM 셀에 붙여 총 64(Byte)의 ATM 셀을 해당 스위치 패브릭으로 전달해 준다. 여기서, 해당 라우팅 태그 값은 하나의 비트가 하나의 포트를 가리키도록 미리 설정해 스위치 패브릭의 포트의 수에 따라 미리 고정되어 할당될 수 있는 값으로, 각 FE 내의 메모리에 저장되어 있다.

그리고, 해당 스위치 패브릭은 상기 ATM 셀에 부착된 라우팅 태그 값을 참조하여 상기 ATM 셀을 출력포트로 전송하는데, 결과적으로 해당 출력포트에 부착되어 있는 출력 FE로 상기 ATM 셀을 전송하게 된다.

이에, 해당 출력 FE에서는 수신한 ATM 셀들을 다시 조립하여 해당 IP/MPLS 패킷을 만들며, 다시 한번 더 IP 헤더 또는 MPLS 라벨 룩업 기능을 수행하여 최종적으로 해당 IP/MPLS 패킷이 전송되어야 할 적절한 목적지(즉, 라우터 연결 또는 LSP)를 찾아내며, 해당 IP/MPLS 패킷을 다시 ATM 표준 셀로 분해하여 해당 VC 연결을 통해 전송해 준다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에 따른 ATM 기반 MPLS-LER 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이, 다수 개의 IP측 LIM(21-1, 21-2)과, 다수 개의 IP측 입력 FE(22-1, 22-2)와, 다수 개의 IP측 출력 FE(23-1, 23-2)와, ATM 제어 보드(24)와, IP/MPLS 제어 보드(25)와, 스위치 패브릭(26)과, 다수 개의 LSR측 입력 FE(27-1, 27-2)와, 다수 개의 LSR측 출력 FE(28-1, 28-2)와, 다수 개의 LSR측 LIM(29-1, 29-2)을 포함하여 이루어져 있다.

상기 LIM(21-1, 21-2, 29-1, 29-2)는 IP 장비 또는 LSR과의 정합을 수행하여 ATM 트래픽을 처리해 준다.

상기 입력 FE(22-1, 22-2, 27-1, 27-2)는 계층 3 포워딩 기능을 수행하여 상기 LIM(21-1, 21-2, 29-1, 29-2)을 통해 수신되는 IP 또는 MPLS 패킷을 해당 목적지로 전송하는데, ATM 셀을 재조립하여 계층 3 패킷을 구성하고 해당 계층 3 패킷을 다시 ATM 셀 형태로 분리하여 전송하도록 하기 위한 SAR 기능을 포함한다.

상기 출력 FE(23-1, 13-2, 28-1, 28-2)는 계층 3 포워딩 기능을 수행하여 상기 스위치 패브릭(26)을 통해 수신되는 IP 또는 MPLS 패킷을 해당 목적지로 전송하는데, ATM 셀을 재조립하여 계층 3 패킷을 구성하고 해당 계층 3 패킷을 다시 ATM 셀 형태로 분리하여 전송하도록 하기 위한 SAR 기능을 포함한다.

상기 ATM 제어 보드(24)는 ATM 셀과 관련하여 호 처리, 연결 제어, 유지 보수, 과금 및 통계 등과 관련된 소프트웨어를 수행한다.

상기 IP/MPLS 제어 보드(25)는 TCP/IP 프로토콜 스택, 라우팅 정보 관리를 위한 라우팅 및 시그널링 프로토콜을 포함한 각종 소프트웨어를 탑재하여 LER 제어 기능을 수행한다.

상기 스위치 패브릭(26)은 상기 각 입력 FE(22-1, 22-2, 27-1, 27-2)로부터 전송되는 입력 ATM 셀을 적정한 출력포트를 통해 상기 각 출력 FE(23-1, 23-2, 28-2, 28-2)로 스위칭하여 전송해 준다.

본 발명의 실시 예에 따른 ATM 기반의 MPLS-LER 시스템에서 IP/MPLS 패킷 처리를 위한 교환기 연결 설정 구조를 예를 들어 살펴보면 다음과 같다.

첫 번째로, FE(22-1, 22-2, 23-1, 23-2, 27-1, 27-2, 28-1, 28-2)간의 데이터 전송을 위해 별도의 연결 설정은 필요하지 않는다. 다만, 도 7에 도시된 바와 같이, 입력 FE(22-1, 22-2, 27-1, 27-2)에서는 수신한 패킷을 셀로 분해하여 해당 셀을 적정한 출력 FE(23-1, 23-2, 28-1, 28-2)로 전송하기 위해 스위치 패브릭(26)에서 사용할 라우팅 태그만을 부착해서 해당 스위치 패브릭(26)으로 전송할 수 있도록 해 주며, 해당 스위치 패브릭(26)에서는 해당 셀에 부착된 라우팅 태그를 확인하고 이에 대응하는 출력포트로 전송하여 해당 출력 FE(23-1, 23-2, 28-1, 28-2)로 전달해 주도록 한다.

여기서, 각 스위치 출력포트에 부착되어 있는 출력 FE(23-1, 23-2, 28-1, 28-2)로 셀을 전송하기 위한 라우팅 태그의 구성은 스위치 칩셋의 제조사마다 다른데, 예를 들어 포트-비트-맵(port-bit-map) 방식으로 구성할 경우에 스위치 포트의 수만큼 라우팅 태그를 위한 비트가 필요하다. 즉, 스위치 포트 수가 32 개인 경우에 32비트의 라우팅 태그가 필요하며, 각 비트 위치가 세팅되어 있으면 해당 스위치 패브릭(26)에서는 해당 셀을 해당 출력포트로 전송할 수 있게 된다.

그리고, 해당 라우팅 태그는 이와 같은 구성 방식에 따라 미리 정해질 수 있으므로 별도의 연결 설정 과정 없이 이용될 수 있는데, 각 입력 FE(22-1, 22-2, 27-1, 27-2) 내의 메모리에 해당 라우팅 태그의 구성 값을 미리 설정해 저장해 두면, 셀을 적정한 출력 FE(23-1, 23-2, 28-1, 28-2)로 전송할 때에 필요한 라우팅 태그를 찾아서 해당 셀에 부착시켜 스위치 패브릭(26)을 통해 전송하게 된다.

두 번째로, FE(22-1, 22-2, 23-1, 23-2, 27-1, 27-2, 28-1, 28-2)와 IP/MPLS 제어 보드(25)간 연결 설정의 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 FE(22-1, 22-2, 23-1, 23-2, 27-1, 27-2, 28-1, 28-2)와 IP/MPLS 제어 보드(25)간의 제어 메시지, 즉 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 전송하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

먼저, 상기 입력 FE(22-1, 22-2, 27-1, 27-2)로부터 수신되는 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 상기 스위치 패브릭(26)을 통해 IP/MPLS 제어 보드(25)로 전송할 수 있도록 연결을 설정한다.

그리고, 상기 IP/MPLS 제어 보드(25)에 의한 LER 제어에 의해 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 상기 스위치 패브릭(26)을 통해 출력 FE(23-1, 23-2, 28-1, 28-2)로 송신할 수 있도록 연결을 설정한다. 이때, 해당 연결은 IP 장비 또는 LSR간의 제어 메시지 송수신을 위한 연결 설정 시에 활용되도록 한다.

세 번째로, IP 장비와 연결하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 MPLS 망과 접속하는 IP 장비와 IP 패킷을 송수신하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

먼저, IP 장비로부터 수신되는 IP 패킷을 IP측 LIM(21-1)에서 ATM 트래픽을 처리하여 IP측 입력 FE(22-1)로 전송할 수 있도록 연결을 설정함과 동시에, IP측 출력 FE(23-1)를 통해 수신되는 IP 패킷을 상기 IP측 LIM(21-1)을 거쳐 IP 장비로 전송할 수 있도록 연결을 설정한다.

그리고, 상술한 첫 번째와 두 번째의 경우에서 도 7에 도시된 바와 같은 패킷 전송 방식을 이용하고 도 8에 도시된 바와 같은 미리 설정해 놓은 연결을 공유하여 다음의 연결에 활용하는데, 도 9에서 점선으로 도시된 부분은 도 7에 도시된 패킷 전송 방식과 도 8에 도시된 연결을 활용하고 있음을 보여 주고 있다.

즉, 상기 IP측 입력 FE(22-1)에서 IP 헤더 룩업 기능을 수행한 후에 상기 스위치 패브릭(26)을 통해 상기 IP/MPLS 제어 보드(25)로 전송할 수 있도록 연결을 설정한다.

또한, 상기 IP/MPLS 제어 보드(25)에 의한 LER 제어에 의해 ATM 셀을 상기 스위치 패브릭(26)을 통해 상기 IP측 출력 FE(23-1)로 전송할 수 있도록 연결을 설정한다.

또한, 다른 모든 입력 FE(22-1, 22-2, 27-1, 27-2)로부터 전송되는 ATM 셀이 상기 스위치 패브릭(26)을 통해 상기 IP측 출력 FE(23-1)에 수신되고 상기 IP측 출력 FE(23-1)에서 IP 헤더 룩업 기능을 수행하여 목적지를 찾아서 해당 IP 패킷을 전송하기 위해서, 모든 입력 FE(22-1, 22-2, 27-1, 27-2)에서 상기 IP측 출력 FE(23-1)까지의 연결이 필요한데, 이런 경우에는 상술한 첫 번째의 경우에서 도 7에 도시된 바와 같이 별도의 연결이 필요 없이 상기 IP측 출력 FE(23-1)로 전송하기 위한 라우팅 태그만을 부착하여 전송하면 된다.

네 번째로, LSR과의 제어 메시지 전송을 위한 연결을 수행하는 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 MPLS 망의 LSR과 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 송수신하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

먼저, LSR측 출력 FE(28-1)를 통해 수신되는 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 LSR측 LIM(29-1)을 거쳐 LSR로 전송할 수 있는 연결을 설정함과 동시에, LSR로부터 수신되는 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 LSR측 LIM(29-1)을 통해 LSR측 입력 FE(27-1)로 전송할 수 있는 연결을 설정한다.

그리고, 상술한 두 번째의 경우에서 도 8에 도시된 바와 같은 미리 설정해 놓은 연결을 공유하여 다음의 연결에 활용하는데, 도 10에서 점선으로 도시된 부분은 도 8에 도시된 연결을 활용하고 있음을 보여 주고 있다.

즉, 상기 IP/MPLS 제어 보드(25)에 의한 LER 제어에 의해 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 상기 스위치 패브릭(26)을 통해 LSR측 출력 FE(28-1)로 전송할 수 있는 연결을 설정한다.

또한, 상기 LSR측 입력 FE(27-1)를 통해 수신되는 라우팅 메시지 및 시그널링 메시지를 상기 스위치 패브릭(26)을 통해 상기 IP/MPLS 제어 보드(25)로 전송할 수 있도록 연결을 설정한다.

다섯 번째로, MPLS 패킷 송신을 위한 LSP 연결을 수행하는 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 MPLS 망의 LSR로 ATM 셀 형태의 MPLS 패킷을 송신하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

상술한 첫 번째의 경우에서 도 7에 도시된 바와 같은 미리 정해진 라우팅 태그 값 부착에 의한 패킷 전송 방식을 다음의 연결에 활용하는데, 도 11에서 점선으로 도시된 부분은 도 7에 도시된 패킷 전송 방식을 활용하고 있음을 보여 주고 있다.

즉, IP 장비에서 LSR측 출력 FE(28-1)까지의 전송 연결은 도 7에 도시된 바와 같은 단순한 라우팅 태그 값 부착에 의한 패킷 전송 방식을 그대로 이용하며, 단지 상기 LSR측 출력 FE(28-1)에서 IP 헤더 룩업 기능을 수행하여 목적지를 찾아서 MPLS 패킷을 상기 LSR측 LIM(29-1)을 통해 LSR로 송신할 수 있는 연결 하나만을 새로 설정하면 된다.

여섯 번째로, MPLS 패킷 수신을 위한 LSP 연결을 수행하는 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 MPLS 망의 LSR로부터 ATM 셀 형태의 MPLS 패킷을 수신하기 위해서 다음과 같은 연결을 설정한다.

이 경우는 종래의 기술과 동일한데, 즉 LSR로부터 수신되는 ATM 셀 형태의 MPLS 패킷을 상기 LSR측 LIM(29-1)에서 ATM 트래픽을 처리하여 상기 LSR측 입력 FE(17-1)로 전송할 수 있도록 연결을 설정한다.

이상과 같이, 본 발명에 의해 ATM 기반 MPLS-LER 시스템에서 IP/MPLS 패킷 전송을 위한 연결 설정을 수행함에 있어서, 미리 설정된 내부 연결을 활용하여 추가적인 IP 장비 또는 LSP를 위한 연결 설정에 적용해 서로 그 연결을 공유하여 사용할 수 있도록 함으로써, 필요한 스위치 내부의 연결 개수가 필요한 연결 개수로 한정해 시스템 내부적으로 추가적인 연결을 필요로 하지 않아 LIM이 제공하는 만큼의 연결을 모두 제공할 수 있으며, 전체적인 연결의 개수가 종래의 기술에서 필요한 연결에 비해 FE의 개수 배만큼 감소하므로 연결의 유지 보수가 간단해 질 수 있다.

또한, 본 발명에 의해 ATM 기반 MPLS-LER 시스템에서 기본적으로 미리 설정되어 있는 연결 외에 새로 추가되는 IP 장비나 LSP를 위한 연결 설정 시에도 모두 FE단에서 한정하도록 함으로써, 간단하고 빠르게 연결 설정을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 MPLS(Multi Protocol Label Switching)-LER(Label Edge Router) 시스템을 나타낸 구성 블록도.

도 2는 도 1에 있어 IP(Internet Protocol) 장비와의 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

도 3은 도 1에 있어 LSR(Label Switching Router)과의 제어 메시지 전송을 위한 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

도 4는 도 1에 있어 MPLS 패킷 송신을 위한 LSP(Label Switched Path) 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

도 5는 도 1에 있어 MPLS 패킷 수신을 위한 LSP 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 ATM 기반 MPLS-LER 시스템을 나타낸 구성 블록도.

도 7은 도 6에 있어 입력 FE(Forwarding Engine)에서 출력 FE로의 라우팅 태그(Routing Tag)의 부착에 의한 셀로 분해된 패킷의 전송 방식을 설명하기 위한 블록도.

도 8은 도 6에 있어 FE와 IP/MPLS 제어 보드간 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

도 9는 도 6에 있어 IP 장비와의 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

도 10은 도 6에 있어 LSR과의 제어 메시지 전송을 위한 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

도 11은 도 6에 있어 MPLS 패킷 송신을 위한 LSP 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

도 12는 도 6에 있어 MPLS 패킷 수신을 위한 LSP 연결 설정 구조를 설명하기 위한 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21-1, 21-2 : IP측 LIM(Line Interface Module)

22-1, 22-2 : IP측 입력 FE 23-1, 23-2 : IP측 출력 FE

24 : ATM 제어 보드(Control Board)

25 : IP/MPLS 제어 보드 26 : 스위치 패브릭(Switch Fabric)

27-1, 27-2 : LSR측 입력 FE 28-1, 28-2 : LSR측 출력 FE

29-1, 29-2 : LSR측 LIM

Claims

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IP(Internet Protocol) 장비 또는 LSR(Label Switching Router)과의 정합을 수행하여 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 트래픽을 처리하는 다수 개의 LIM(Line Interface Module)과, ATM 셀들을 수신받아 적정한 출력포트로 스위칭하는 스위치 패브릭과, 상기 스위치 패브릭을 통해 IP 또는 MPLS 패킷을 수신받아 포워딩 기능을 수행하여 상기 각 LIM을 통해 목적지로 전송하는 다수 개의 출력 FE(Forwarding Engine)를 구비하는 ATM 기반 MPLS(Multi Protocol Label Switching)-LER(Label Edge Router) 시스템에 있어서,

상기 각 LIM을 통해 수신된 IP 또는 MPLS 패킷을 상기 출력 FE로 송신하기 위해서 상기 스위치 패브릭에서 사용할 미리 정해진 라우팅 태그를 상기 ATM 셀에 부착하여 상기 스위치 패브릭으로 전송하는 다수 개의 입력 FE를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에이티엠 기반 엠피엘에스-엘이알 시스템.
IP(Internet Protocol)/MPLS(Multi Protocol Label Switching) 패킷을 스위치 패브릭을 통해 전송하기 위해 시스템에 장착된 모든 입력 및 출력 FE(Forwarding Engine)간의 전송에 필요한 라우팅 태그를 미리 설정하는 과정과;

상기 스위치 패브릭을 통해 상기 FE와 IP/MPLS 제어 보드간에 제어 메시지를 송수신하기 위한 연결을 미리 설정하는 과정과;

IP 장비 또는 LSP(Label Switching Path)를 위한 연결 설정 시에 상기 FE간의 전송에 필요한 라우팅 태그 부착에 의한 패킷 전송 방식을 이용하고 상기 FE와 IP/MPLS 제어 보드간의 연결을 공유하여 상기 IP/MPLS 패킷을 처리하기 위한 연결을 설정하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에이티엠 기반 엠피엘에스-엘이알 시스템의 연결 설정 방법.
제5항에 있어서,

상기 FE간의 연결은 별도로 구성할 필요 없이 상기 입력 FE들에서 IP/MPLS 패킷을 수신받아 포워딩 기능을 수행한 후에 상기 스위치 패브릭을 통해 상기 출력 FE들로 전송할 수 있도록 미리 정해진 스위치 패브릭 라우팅 태그를 ATM 셀에 부착하여 상기 스위치 패브릭에 전달하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 에이티엠 기반 엠피엘에스-엘이알 시스템의 연결 설정 방법.
제5항에 있어서,

상기 IP/MPLS 패킷 처리를 위한 연결 설정 과정은 상기 IP 장비와의 연결 시에 상기 FE간의 전송에 필요한 라우팅 태그 부착에 의한 패킷 전송 방식을 이용하고 상기 FE와 IP/MPLS 제어 보드간의 연결을 공유하여 설정하는 단계와;

상기 IP 장비로부터 수신되는 IP 패킷을 IP측 LIM(Line Interface Module)을 거쳐 상기 IP측 입력 FE로 전송하기 위한 연결을 설정하는 단계와;

상기 IP측 출력 FE를 통해 수신되는 IP 패킷을 상기 IP측 LIM을 거쳐 상기 IP 장비로 전송하기 위한 연결을 설정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에이티엠 기반 엠피엘에스-엘이알 시스템의 연결 설정 방법.
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제5항에 있어서,

상기 IP/MPLS 패킷 처리를 위한 연결 설정 과정은 MPLS 패킷 송신을 위한 LSP 연결 시에 상기 FE간의 전송에 필요한 라우팅 태그 부착에 의한 패킷 전송 방식을 이용하여 설정하는 단계와;

상기 LSR측 출력 FE로부터 수신되는 MPLS 패킷을 LSR측 LIM을 거쳐 LSR로 전송하기 위한 연결을 설정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 에이티엠 기반 엠피엘에스-엘이알 시스템의 연결 설정 방법.